基于单片机的温度控制系统毕业设计1.doc

2015届本科毕业设计 题目： 基于单片机的温度控制系统 Title: Temperature control system based on MCU 院系名称：物理与通信电子学院 学生姓名： 学生学号： 专 业： 电子信息工程 指导老师： 完成时间： 2015年4月  摘要 本文主要介绍了基于单片机的温度控制系统的工作原理、硬件电路的设计和软件设计。该温度控制系统由单片机核心处理模块、温度采集模块、控制执行模块，LCD显示模块组成。能够完成温度的设定、采集、显示、控制等功能。 关键词：温度控制，单片机，PID Abstract This paper is specification of a design of temperature control system based on the single-chip, mainly introduced the work principle of temperature control system, the design of the hardware circuit and the C51 software design . The temperature control system is composed of a single-chip microcomputer core processing module, a temperature acquisition module, a keyboard input module, LCD module, control module, serial communication module . It can realize the temperature acquisition ,setting, display , control and other functions. Key words: temperature control, MCU, PID 目录 摘要 I Abstract II 1引言 3 2设计要求 3 3 方案论证 3 3.1 方案论证与比较 4 3.2 核心处理模块的方案 4 3.3温度采集模块的方案 5 3.4控制执行的方案 5 3.5 显示模块 6 4 系统设计 6 4.1单片机模块 6 4.1.1复位电路的设计 6 4.1.2 时钟电路设计 7 4.1.3单片机的I/O口的分配 7 4.2 LCD 1602显示模块 7 4.2.1 1602接口信号说明 9 4.2.2 1602操作时序 9 4.3 DS18B20温度采集模块的设计 10 4.3.1 DS18B20的分辨率 11 4.3.2 DS18B20工作时序图 11 4.4控制执行模块 12 4.5加热模块 13 4.6 PID控制算法 13 4.7 增量式PID算法的参数确定 14 5 软件设计 15 5.1 主程序流程图 15 5.2子程序设计 16 5.2.1温度采集模块子程序 16 5.2.2 LCD显示程序 17 6 实测结果 17 7 总结 20 参考文献 21 附录一：电路图 22 附录二：源程序 22 附录三：实物图 28 1引言 温度作为一个基本的物理量，它是一个与人们生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在现代化工业生产过程中温度作为一种常用的被控参数，在很多生产过程中我们需要对温度参数进行检测。 在环境恶劣或者温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对温度进行测、显示、控制。使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的水箱温度控制系统，采用单片机来对温度进行控制，不仅具有组态简单、控制方便和灵活性大等优点，而且可以大幅提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。 因此单片机对温度的控制是一个工业生产中经常会遇到的问题。[1] 随着电子行业的迅猛发展，传感器技术和计算机技术的不断进步，而且微型计算机和传感器的价格也慢慢的变低，可靠性也逐步的提高，用信息技术来实现温度的控制并且提高温度控制的精确度不但是可以达到的而且是不难实现的。用高新技术来解决工业生产中遇到的问题，以此来加强我国工业化的建设，提高人民的生活水平和生活质量。温度的控制是无论是在工业生产过程中，还是在日常生活中都起着非常重要的作用，过低的温度或过高的温度都会使资源浪费而失去相关的作用。特别是在当前全球能源极度缺乏的情况下，我们